2022 Fiscal Year Annual Research Report
A nation-wide flood prediction modeling by reflecting regional characteristics of rainfall-runoff and river channels
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19H02248
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐山 敬洋 京都大学, 防災研究所, 教授 (70402930)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹林 洋史 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70325249)
寶 馨 京都大学, 総合生存学館, 教授 (80144327)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 洪水予測 / 水文モデル / 降雨流出特性 / 河道地形 / RRIモデル / クリーガ曲線 / 地域統合化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、150 m空間分解能のRRIモデルを日本全国で構築するとともに、１）ベイズ推定に基づくパラメータ同定法を考案して、土壌マップに対応する全国版RRIモデルのパラメータ地域統合化を実現した。また、２）全国約26,000の河道断面データをRRIモデルに反映させるとともに、そのデータから推定された河積と集水面積との関係をクリーガ曲線の形式で表現し、断面情報の存在しない中小河川の川幅や水深の推定結果をモデルに反映した。３）構築したモデルを用いて、洪水流量、水位、浸水深の再現性を検証した。また、水文水質DBに登録されている全国の流量観測地点における洪水の再現精度を検証した。
最終年度は、上記の内容をさらに発展させ、特に３）で進めた多地点検証をより詳細に実施した。その結果、全国版RRIモデルは、土壌マップを反映させたパラメータの分布で、空間一様やデフォルトの設定に比べて、流出予測精度の向上が確認され、Nash指標の中央値で0.87となった。この値は、パラメータの同定に用いたダム流域地点における結果と比較しても遜色がなく、非観測地点においても本モデルが一定の精度を有していることを示唆した。一方で、洪水の規模、流域面積、（表層地質に関係すると想定される）地域分布によって精度の良否に傾向がみられた。特に、洪水規模が年最大規模よりも小さい場合、流域面積が100 km2よりも小さい場合、北陸や北海道など火山性の地質が卓越する場合に、相対的に精度が低下することが分かった。以上の結果は、現状の全国版RRIモデルが表現し得る洪水、し得ない洪水を明確にするとともに、予測精度を向上するための課題を浮き彫りにしている。特に本研究では流出モデルの間違い方を類型化して整理したので、それらの結果から水系毎の洪水流出特性を議論することができるうえ、今後の河川水文学における研究課題を明確にすることができた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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